Formulaciones farmacéuticas para HME estudiadas con reomicroscopía
Reometría y microscopía de luz polarizada a la vez para cribar formulaciones de extrusión en caliente y obtener datos para dimensionar el proceso.
En el desarrollo de formulaciones para extrusión en caliente (HME), el reto es encontrar los solubilizantes (polímeros o ceras), plastificantes y aditivos que permiten procesar un principio activo nuevo y obtener una solución sólida que no recristalice, o una dispersión cristalina estable. Esta nota de Thermo Fisher Scientific propone combinar reometría y microscopía de luz polarizada en un solo ensayo como herramienta de cribado.
El problema de los métodos tradicionales
Normalmente se usan varias técnicas por separado: microscopio de platina caliente para ver cristales y su fusión, banco Kofler para estimar intervalos de reblandecimiento, calorimetría diferencial de barrido (DSC) para transiciones y entalpías, y termogravimetría (TGA) para humedad y degradación. Cada una requiere su muestra, sus condiciones y su tiempo, y correlacionar los resultados no siempre es sencillo.
La propuesta: medir y ver al mismo tiempo
Con un reómetro HAAKE MARS equipado con módulo de microscopía (RheoScope) y luz polarizada se registran a la vez datos reológicos e imágenes, hasta 300 °C, con velocidades de calentamiento y enfriamiento bien definidas, en rotación y en oscilación. Los cristales se ven brillar con luz polarizada, así que se puede observar cuándo funden durante el calentamiento y si reaparecen al enfriar.
Qué información se obtiene
- Formación y estabilidad de la solución sólida o de la dispersión cristalina.
- Temperaturas de reblandecimiento, fusión y degradación de la mezcla.
- Viscosidad en función de la temperatura y de la velocidad de cizalla, y curvas maestras que sirven de entrada para dimensionar la extrusora y para la simulación del proceso, lo que reduce el consumo de material y las pruebas en extrusora.
Los autores describen el reómetro como una «extrusora de nivel cero»: necesita mucha menos muestra y tiempo que una extrusora pequeña (sin alimentación, mezclado ni limpieza), y da datos directamente aplicables al proceso. Hay que tener en cuenta una diferencia: en el reómetro la energía llega como calor, mientras que en la extrusora la aportan sobre todo los husillos.
Ventajas y límites
Frente a varios equipos por separado, la medida simultánea necesita menos muestra, ofrece mejor correlación y reproducibilidad, ocupa menos espacio y resulta más económica. Para cribar un número muy grande de formulaciones, los autores siguen recomendando una DSC con muestreador automático como primer filtro.
Equipos relacionados
El módulo RheoScope está disponible para los reómetros HAAKE MARS 40/60. Una vez seleccionada la formulación, el proceso se desarrolla y escala en extrusoras farmacéuticas como la Pharma 11 y la Pharma 16. En la nota sobre EVA y paracetamol se sigue la cristalización con espectroscopía Raman en lugar de microscopía.
